Tecnologia radio WLAN/direzionale

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Aggiornato – 30 dicembre 2022

Nozioni di base

La WLAN serve come accesso locale a un'infrastruttura di rete, mentre la distanza tra due stazioni viene aumentata tramite antenne radio direzionali.

WiFi ovunque: è così che vuoi che sia. Ma le corpose promesse dei produttori spesso non mantengono ciò che sembrano promettere.

Ad essere onesti, ciò non è dovuto alla portata apparentemente eccessiva, ma piuttosto alle condizioni locali che non corrispondono allo standard ideale: cemento armato, muri, soffitti, alberi, ecc. rappresentano tutti ostacoli alle onde radio. Quanto più corta è la lunghezza d'onda, tanto maggiore è lo smorzamento causato dagli ostacoli.

Il WiFi è coperto da due gamme di banda: 2,4 GHz e 5 GHz.

Esistono diversi standard IEEE all'interno di queste bande, attualmente rappresentati nella banda da 2,4 GHz sono 802.11b con un massimo di 11 Mbit/s in un raggio di 20 m, 802.11g con un massimo di 54 Mbit/s in un raggio di 25...50 m, nella banda Banda da 5 GHz 802.11n fino a 600 MBit/s con una portata di 70 m, 802.11ac con fino a 1.300 MBit/s nonché nella banda da 60 GHz 802.11ad fino a 7 GBit/s con una portata di 50 m e 802.11ay fino a 175 GBit/s con una portata di soli 10 m.

Come di consueto per le informazioni sulla velocità di trasmissione dati DSL, anche qui la portata indica "fino a" x metri. Ciò presuppone generalmente una linea di vista libera.

Copertura Wi-Fi

I più audaci consigliano di utilizzare i cosiddetti ripetitori per aumentare la portata. Ciò ignora il fatto che il ripetitore dovrebbe inviare e ricevere allo stesso tempo per poter fornire la stessa velocità di trasferimento dati. Ma è proprio quello che non può fare. Mentre ascolta non può parlare e viceversa. Pertanto la velocità di trasmissione ottenibile con un ripetitore viene ridotta del 50%.

Se vuoi una copertura Wi-Fi omogenea, allora non puoi evitare di avere un numero corrispondente di punti di accesso Wi-Fi, nel dubbio anche uno per stanza se vuoi avere prestazioni quasi massime ovunque.

I diagrammi di irraggiamento, che mostrano le caratteristiche di irraggiamento degli AccessPoint, vengono spesso ignorati perché raramente riportati nelle schede tecniche degli AccessPoint. A seconda della disposizione delle antenne, queste possono essere circolari, coniche, simili ad un'ellisse o una combinazione di tutte. Conoscendo queste caratteristiche, l'illuminazione degli angoli può essere aumentata se necessario, a condizione che questi dati di misurazione vengano presi in considerazione durante l'installazione dell'AccessPoint. Per applicazioni speciali esistono anche antenne settoriali che illuminano in modo mirato un corridoio stretto e conico.

Selezione dei componenti

I prodotti di noti produttori, compresi i router, si trovano spesso e svolgono il loro lavoro in modo sicuro per l'uso domestico. Se desideri un ambiente che possa essere amministrato in remoto, se necessario, ma soprattutto in modo pulito, dovresti utilizzare un provider aziendale (ad es. Ubiquiti) eludere. Ubiquiti posa con il suo Unifi-Prodotti Tecnologia aziendale disponibile a buon mercato per il settore consumer.
Tutti i componenti montabili in rack hanno una temperatura operativa relativamente elevata, ma sono anche certificati per questo.
Se installato in un armadio di rete, a mio avviso ha senso una ventilazione automatica tramite ventilatori efficienti, sebbene non richiesta dalle specifiche del produttore.

Bisogna tenere presente che la qualità non può essere offerta a un prezzo scontato. Se acquisti a buon mercato, acquisti due volte. Anche se spesso si tende a ignorare questa verità lapalissiana, essa ci raggiunge ancora e ancora con assoluta affidabilità - a volte prima, a volte dopo...

Caso di studio

Di seguito presento un'installazione completa del router 1x (Cavo AVM 9590), 1x Security Gateway Pro 4, 12x switch, 9x access point (tutto Ubiquiti) e 1 ponte radio da 1 Gbit/s (MicroTik), che copre un bungalow di tre unità abitative con 360 mq di superficie abitabile e 2.000 mq di spazio esterno per circa 90 clienti.

Security Gateway Pro 4/Chiave Unifi Cloud

IL Unifi Security Gateway Pro 4 funge da router e firewall nel segmento enterprise, dispone di due porte WAN e due porte LAN da 1 Gbit/s ciascuna, in modo che all'occorrenza sia possibile realizzare una connessione DSL ridondante, ad es. WAN 1 -> cavo DSL, WAN 2 -> LTE e, come tutti i componenti Unifi, viene amministrato tramite un controller a cui è possibile accedere tramite un browser.

Il cosiddetto Chiave Unifi Cloud consente l'amministrazione (anche remota) tramite app o browser del cellulare ed elimina la necessità di installare il software del controller Unifi su un computer. È collegato a qualsiasi interruttore.
Ce n'è uno anche per questo Accessorio per montaggio su rack.

La WAN 1 è connessa alla porta 1 Cavo AVM 6950 collegato. Tieni presente che il router AVM utilizza una sottorete diversa rispetto all'infrastruttura Unifi (ad esempio AVM 192.168.0.x e WAN 1 192.168.1.x). La LAN 1 conduce direttamente allo switch (qui 48 porte).

Utilizzando Unifi Security Gateway e il controller è possibile configurare in pochi minuti qualsiasi numero di reti LAN e WLAN, comprese le reti ospiti con portale di accesso ospite o senza accesso separato, tutte ovviamente con supporto VLAN.

Qui sono state realizzate tre reti LAN, ciascuna con la propria sottorete, e quattro reti WLAN.

Interruttore UniFi

Tutti gli switch Unifi possono essere amministrati tramite il controller e alcuni dispongono di POE secondo 802.3at/af e porte SFP. La capacità di commutazione è 16 / 20 (8 porte / POE).. 104 (24 porte) GBit/s.

Gli interruttori utilizzati qui sono:

• Unifi-Switch a 8 porte (POE a 4 porte)
• Unifi-Switch a 8 porte POE2SFP
• Porta Unifi Switch 48 2 SFP
  

Punto di accesso Unifi

Ubiquiti offre diverse varianti, tra cui: Unifi AP AC LR (lungo raggio, indoor) e PRO (outdoor).

All'inizio il lungo raggio sembra allettante, finalmente più raggio d'azione, fino a 183 m. Sì dal lato ricevente, MA: quali dispositivi locali, come cellulari, tablet, ecc. supportano la modalità a lungo raggio dal lato mittente?!
Quindi dimenticatevi subito LR, meglio optare per PRO con portata fino a 122 m, anche per uso interno.
Bene, 122 m, un punto di accesso dovrebbe essere sufficiente per l'intero appartamento! Errato: “122m”, prima “fino a” e poi “condizione di visibilità in campo aperto”.
Anche una sola parete esterna riduce i 600 Mbit/s disponibili all'esterno a ca. 140 Mbit/s, entrambi i tempi con una distanza di 2 m con un angolo di 45° rispetto al punto di accesso! Ogni muro aggiuntivo riduce nuovamente la velocità di trasferimento dei dati.

IL Unifi AP AC PRO-La versione offre 3 antenne TX/RX MIMO a 2,4 GHz e 5 GHz con un throughput massimo di 450 MBit/s o 1,3 GBit/s, dispone di 2 porte LAN da 1 GBit/s (ad esempio per un video POE collegato alla LAN telecamera).

Di seguito sono riportati i diagrammi di radiazione https://help.ui.com/hc/en-us/articles/115005212927-UniFi-UAP-Antenna-Radiation-Patterns disponibile.

Ponte radio MikroTik

Ubiquiti offre attualmente una nuova antenna radio direzionale Ubiquiti PowerBeam 5AC ISO Gen2 con 450 MBit/s su una distanza fino a 25 km (!) (può interessare agli agricoltori) ad un prezzo accettabile. Otto-Normal deve però coprire distanze inferiori a 100 m (casa-giardino). Questo lo realizza Kit cavo wireless MikroTik 1Gbps con 800 MBit/s stabili su una distanza di 60 m. Qui vengono elaborati ad esempio i flussi video paralleli di 5 telecamere Hikvision ad alta risoluzione, Netflix TV, console di gioco, PC di gioco, due telefoni cellulari e tablet e due computer Raspberry Pi.

L'unico svantaggio: le antenne devono essere amministrate tramite i propri IP tramite la GUI web. Con il collegamento radio Unifi, questo funzionerebbe tramite il controller Unifi.
Se riesci a convivere con questa limitazione, ti consigliamo questa soluzione MikroTik.